Lehet, hogy a Nagy Magellán-felhőben is van szupernagy tömegű fekete lyuk

A nagy méretű galaxisok szinte mindegyikében van szupernagy tömegű fekete lyuk, azonban a kisebb galaxisok, sőt, a törpegalaxisok eseteire ez már nem igaz. Egy új kutatásból azonban az derül ki, hogy lehetnek kivételek. A Nagy Magellán-felhő törpegalaxis, ám, mivel a szomszédunkban van, jól tanulmányozható.

Ennek köszönhetően bukkantak rá 2005-ben azokra, az elméletben már megjósolt hipergyors csillagoknak nevezett égitestekre, amelyek nevükhöz méltón rendkívüli sebességgel mozognak. Míg például a Tejútrendszer egy átlagos csillaga másodpercenként száz vagy pár száz kilométert tesz meg, addig egy hipergyors csillag több ezer kilométert száguld.

Joggal merülhet fel, hogy miként is képes ennyire felgyorsulni egy csillag. A kiindulási alap egy kettőscsillag, amely közel kerül egy galaxis közepében lévő szupernagy tömegű fekete lyukhoz. A fekete lyuk gravitációja e párost egyszerűen elszakítja egymástól, és az egyik csillagot rendkívüli sebességre gyorsítva kilöki a galaxis közepéből (a másik a fekete lyuk körüli pályán marad).

Néha a sebesség olyan nagy lehet, hogy meghaladja a galaktikus szökési sebességet, így a csillag képes lehet elhagyni a galaxisát. A Tejútrendszerben eddig megismert leggyorsabb hipergyors csillag az US 708 , amelynek sebessége 1200 kilométer per másodperc (4 320 000 kilométer per óra), ez több mint kétszerese a Tejútrendszer szökési sebességének.

A jelenlegi becslések alapján egyébként a Tejútrendszerben mintegy ezer efféle hipergyors csillag lehet, az új kutatásban arra jutottak, hogy ezek egy jelentős része a Nagy Magellán-felhőből érkezhetett. Ennek okán merült fel, hogy akkor viszont a Nagy Magellán-felhőben is kellene legyen egy szupernagy tömegű fekete lyuk. Ezt taglalja az a tanulmány, amelyet a kutatók benyújtottak a The Astrophysical Journal folyóiratnak, azonban még nem esett át a szakmai ellenőrzésen, így csak preprintként olvasható. A kutatást a Universe Today ismettette.

Egy 2006-ban készült kutatásban felmérték a Tejútrendszer számos hipergyors csillagát, és azok között 21-ről akkor kiderült, hogy nem a galaxisunk középső régiójában található, hanem a külső galaktikus halóban. Ezt akár tekinthetjük úgy, mintha e csillagok a Tejútrendszer előszobájában toporognának. Most azonban újabb adatokhoz is hozzáfértek a kutatók, mégpedig a Gaia égboltfelmérő űrtávcső által gyűjtöttekhez.

A Gaia űrteleszkóp a csillagok mozgását és sebességét vizsgálta (az űreszköz 2025 márciusáig üzemel a tervek szerint). A kutatók most a Gaia által e hipergyors csillagokról gyűjtött, és 2006-ban még nem létező adatot vizsgáltak át. A 21 kérdéses csillag feléről kiderült így, hogy valószínűleg a Nagy Magellán-felhőből érkezhettek, így a kutatók modellszámításokba is kezdtek ezzel kapcsolatban.

A modell segítségével azt szimulálták, hogy mi történne akkor, ha a Nagy Magellán-felhőben is volna szupernagy tömegű fekete lyuk, vajon hova kerülhetnének az általa kitaszított csillagok. A modell alapján a felmérésben talált csillagokéval megegyező adatokat kaptak. A kutatók más lehetséges folyamatokat el tudtak vetni az elemzéseik során, így maradt a feltételezhető szupernagy tömegű fekete lyuk.

Van egy másik gyanús eleme is a történetnek. Az Oroszlán csillagkép környezetében található egy csillagok sokaságát tartalmazó régió, és ez a régió magában foglalja a 21 hipergyors csillag felét. A kutatók modellszámításai szerint ezek a hipergyors csillagok a Nagy Magellán-felhő központi fekete lyuka hatására kerülhettek csak ide.

Amennyiben a kutatók elgondolásai helyesnek bizonyulnak, és valóban van a Nagy Magellán-felhőnek is központi fekete lyuka, az talán nem olyan hatalmas tömegű, mint egy nagyobb galaxisé, így sokkal nehezebb is észlelni. Azonban eddig úgy gondoltuk, hogy a hasonlóan kis méretű galaxisokban egyáltalában nem lehet efféle objektum.

Sok még tehát a kérdés, és ezt csak több adattal lehet majd megválaszolni. A Gaia ugyan hamarosan befejezi a működését, de a mérési adatainak közzé tétele még évekig eltart, így érkezhetnek még fontos információk.